專利名稱：球磨機(jī)內(nèi)部球石群及礦料動態(tài)分布檢測系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磨細(xì)工程機(jī)械領(lǐng)域，尤其涉及球磨機(jī)內(nèi)的介質(zhì)分布檢測。
背景技術(shù)：
球磨機(jī)是原料被破碎之后，再進(jìn)行粉碎研磨的關(guān)鍵設(shè)備，是工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)中最重要的高細(xì)磨生產(chǎn)設(shè)備。在球磨機(jī)內(nèi)部的介質(zhì)是球石、原料、水的混合物，在球磨機(jī)不斷工作進(jìn)程中，隨著原料細(xì)度的增加，原料與水的混合程度也越來越充分，越來越多的固體原料被研磨成細(xì)小的顆粒，細(xì)小的顆粒越來越多的懸浮在水里，構(gòu)成泥漿。在球磨機(jī)工作過程中，球磨機(jī)內(nèi)部的介質(zhì)運動軌跡直接影響了球磨機(jī)的工作效率 和質(zhì)量。由于球磨機(jī)內(nèi)部復(fù)雜的工作狀況，導(dǎo)致球磨機(jī)內(nèi)部的介質(zhì)運動軌跡難以判斷、難以描述?，F(xiàn)有的技術(shù)中，一般通過球磨機(jī)壁的受力、聲音、震動等檢測球磨機(jī)內(nèi)部介質(zhì)的分布，這樣的檢測方式檢測精度低、可靠性差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種球磨機(jī)內(nèi)部球石群及礦料動態(tài)分布檢測系統(tǒng)，以解決上述技術(shù)問題。本發(fā)明的另一目的在于提供一種球磨機(jī)內(nèi)部球石群及礦料動態(tài)分布檢測方法，以解決上述技術(shù)問題。本發(fā)明所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)球磨機(jī)內(nèi)部球石群及礦料動態(tài)分布檢測系統(tǒng)，包括一球磨機(jī)，所述球磨機(jī)上設(shè)有一球磨機(jī)蓋，其特征在于，所述球磨機(jī)內(nèi)設(shè)有一動態(tài)分布檢測系統(tǒng)，所述動態(tài)分布檢測系統(tǒng)包括一組位于所述球磨機(jī)內(nèi)的檢測模塊組，所述檢測模塊組包括依次連接的上部檢測模塊、中部檢測模塊、下部檢測模塊，所述上部檢測模塊、所述中部檢測模塊、所述下部檢測模塊分別包括至少一個檢測模塊；所述檢測模塊包括一電機(jī)、一測量頭，所述測量頭通過傳動機(jī)構(gòu)連接所述電機(jī)，在所述電機(jī)的轉(zhuǎn)動下通過傳動機(jī)構(gòu)帶動所述測量頭轉(zhuǎn)動，所述電機(jī)設(shè)置在所述球磨機(jī)蓋中，所述測量頭設(shè)置在所述球磨機(jī)蓋下方；一個所述檢測模塊的測量頭設(shè)置在另一個檢測模塊的測量頭的下方，至少三個所述測量頭依上往下排列，頂部的所述測量頭設(shè)置在所述球磨機(jī)蓋的下方，至少三個所述測量頭深入到所述球磨機(jī)內(nèi)部；所述檢測模塊還包括一測量所述電機(jī)電流的電流測量裝置，所述電流測量裝置連接一信號處理模塊，所述信號處理模塊連接一無線發(fā)射模塊；每一個所述檢測模塊的電流測量裝置均連接所述信號處理模塊。本發(fā)明直接把檢測模塊組深入到球磨機(jī)內(nèi)部，本發(fā)明的測量頭在電機(jī)的帶動下轉(zhuǎn)動，當(dāng)球磨機(jī)內(nèi)的球石群和礦料與測量頭接觸時，球磨機(jī)內(nèi)的球石群和礦料的量、球石群的轉(zhuǎn)動狀態(tài)使電機(jī)處于不同的負(fù)載狀態(tài)，電機(jī)的工作電流不同，電流測量裝置檢測電流信息，并將電流信息傳送給信號處理模塊，信號處理模塊對電流信息進(jìn)行處理后，根據(jù)不同時刻電流信息的變化情況，判斷檢測模塊組是否受到球磨機(jī)內(nèi)部球石群及礦料的沖擊，并將判斷信息傳送給無線發(fā)射模塊，通過無線發(fā)射模塊將判斷信息發(fā)送給外部其他設(shè)備。 本發(fā)明采用多個檢測模塊的電流測量裝置一起檢測電機(jī)的電流信息，并分別將電流變換信號傳送給信號處理模塊，信號處理模塊能夠識別每一個電機(jī)的電流變化情況，從而判斷檢測模塊的測量頭是否受到球磨機(jī)內(nèi)部球石群及礦料的阻力。上述設(shè)計的檢測方式，檢測精度高、可靠性強(qiáng)，為球磨機(jī)節(jié)能調(diào)速、球磨機(jī)內(nèi)部流體分布研究，提供可靠試驗數(shù)據(jù)。每個所述檢測模塊中的傳動機(jī)構(gòu)包括連接軸，每個所述連接軸呈依次套疊設(shè)置，相鄰兩個所述轉(zhuǎn)動軸之間上下分別采用軸承支撐；相鄰兩個所述連接軸在套疊時，相鄰兩個軸承之間設(shè)有密封隔離層，以便于防止球磨機(jī)內(nèi)部礦料外泄；所述連接軸的上端固定連接一大齒輪，所述大齒輪活動連接一小齒輪，所述小齒 輪固定連接所對應(yīng)的電機(jī)的輸出軸，所述連接軸的下端與其對應(yīng)的測量頭固定連接；當(dāng)所述電機(jī)的輸出軸轉(zhuǎn)動時，所述小齒輪帶動大齒輪、連接軸、測量頭一起轉(zhuǎn)動。所述測量頭呈圓柱形，所述球磨機(jī)的轉(zhuǎn)動方向為橫向轉(zhuǎn)動，所述測量頭的轉(zhuǎn)動方向為豎向轉(zhuǎn)動，所述測量頭的轉(zhuǎn)動方向與所述球磨機(jī)的轉(zhuǎn)動方向垂直。上述設(shè)計的測量頭安裝在球磨機(jī)蓋下方后，在球磨機(jī)轉(zhuǎn)動時，便于測量頭與球磨機(jī)內(nèi)部球石群及礦料的接觸，電流測量裝置能夠更好的反應(yīng)出測量頭的受力情況。依次連接的至少三個所述測量頭連接成的長度等于球磨機(jī)內(nèi)半徑。所述動態(tài)分布檢測系統(tǒng)還包括一提供電能的電源模塊，所述電源模塊分別連接所述信號處理模塊的電源輸入端和電機(jī)的電源輸入端。所述無線發(fā)射模塊通過無線的方式無線連接一顯示模塊，所述顯示模塊可以顯示每一個所述檢測模塊檢測到的電流情況，也可以模擬顯示球磨機(jī)內(nèi)球磨機(jī)內(nèi)部球石群及礦料的動態(tài)分別情況。以便遠(yuǎn)程查看球磨機(jī)內(nèi)球磨機(jī)內(nèi)部球石群及礦料動態(tài)分布情況。所述球磨機(jī)上設(shè)有一角位移傳感器，所述角位移傳感器用于檢測所述球磨機(jī)轉(zhuǎn)動的角位移，所述角位移傳感器連接所述信號處理模塊，所述信號處理模塊將角位移信息處理后，通過無線的方式遠(yuǎn)程顯示在顯示模塊上。所述動態(tài)分布檢測系統(tǒng)優(yōu)選包括六個所述檢測模塊，六個所述檢測模塊的測量頭依次連接形成一圓柱形結(jié)構(gòu)，六個所述測量頭依次連接后所在的直線優(yōu)選與所述球磨機(jī)的
轉(zhuǎn)軸垂直。球磨機(jī)內(nèi)部球石群及礦料動態(tài)分布檢測方法，采用動態(tài)分布檢測系統(tǒng)對球磨機(jī)內(nèi)部球石群及礦料進(jìn)行檢測，包括如下步驟I)設(shè)備安裝在球磨機(jī)正常工作前，將動態(tài)分布檢測系統(tǒng)的檢測模塊組進(jìn)行安裝，首先選擇上部檢測模塊、中部檢測模塊和下部檢測模塊，所述上部檢測模塊、所述中部檢測模塊、所述下部檢測模塊分別包括至少一個檢測模塊；將每個檢測模塊的電機(jī)、電流測量裝置設(shè)置在球磨機(jī)蓋中，將動態(tài)分布檢測系統(tǒng)的信號處理模塊、無線發(fā)射模塊和電源模塊也設(shè)置在球磨機(jī)蓋中；將檢測模塊組的至少三個測量頭依次設(shè)置在球磨機(jī)蓋下方，并通過傳動機(jī)構(gòu)與對應(yīng)的電機(jī)連接，至少三個測量頭伸入到球磨機(jī)內(nèi)部；
2)信號采集球磨機(jī)正常工作，信號處理模塊采集檢測模塊的電機(jī)的電流變化情況和球磨機(jī)轉(zhuǎn)動的角位移；電流測量裝置檢測電機(jī)電流，當(dāng)前后時刻的電流發(fā)生變化時，所述電流測量裝置將電流變換信號發(fā)送給所述信號處理模塊；3)確定球磨機(jī)內(nèi)部球石群及礦料動態(tài)分布情況信號處理模塊對電流變換信號進(jìn)行處理，確定球磨機(jī)內(nèi)部球石群及礦料動態(tài)分布情況。步驟3)中，在球磨機(jī)轉(zhuǎn)動一周過程中，所述信號處理模塊沒有收到檢測模塊的電流測量裝置發(fā)送的電流變換信號時，所述信號處理模塊認(rèn)為球磨機(jī)內(nèi)部沒有球石群及礦料；在球磨機(jī)轉(zhuǎn)動一周過程中，所述信號處理模塊實時收到所有的檢測模塊發(fā)送的電流變換信號時，所述信號處理模塊認(rèn)為所述球磨機(jī)內(nèi)的球石群及礦料占球磨機(jī)內(nèi)部空間的 100% ；在球磨機(jī)轉(zhuǎn)動一周過程中，所述檢測模塊組隨球磨機(jī)轉(zhuǎn)動到球磨機(jī)下部區(qū)域時，所述信號處理模塊收到所有的檢測模塊發(fā)送的電流變換信號，所述檢測模塊組隨球磨機(jī)轉(zhuǎn)動到球磨機(jī)上部區(qū)域時，所述信號處理模塊沒有收到所有檢測模塊發(fā)送的電流變換信號，所述信號處理模塊認(rèn)為所述球磨機(jī)轉(zhuǎn)速沒有達(dá)到帶動球石群及礦料運動的轉(zhuǎn)速，且球磨機(jī)內(nèi)的球石群及礦料占整個球磨機(jī)內(nèi)部空間的50% ；在球磨機(jī)轉(zhuǎn)動一周過程中，所述檢測模塊組隨球磨機(jī)轉(zhuǎn)動到球磨機(jī)下部區(qū)域時，所述信號處理模塊收到所述上部檢測模塊、中部檢測模塊發(fā)送的電流變換信號，所述信號處理模塊沒有收到下部檢測模塊的電流變換信號，所述檢測模塊組隨球磨機(jī)轉(zhuǎn)動到球磨機(jī)上部區(qū)域時，所述信號處理模塊沒有收到任何檢測模塊的電流變換信號，所述信號處理模塊認(rèn)為所述球磨機(jī)轉(zhuǎn)速沒有達(dá)到帶動球石群及礦料運動的轉(zhuǎn)速，且球磨機(jī)內(nèi)的球石群及礦料沒有占到整個球磨機(jī)內(nèi)部空間的50% ；在球磨機(jī)轉(zhuǎn)動一周過程中，所述檢測模塊組隨球磨機(jī)轉(zhuǎn)動到球磨機(jī)下部區(qū)域時，所述信號處理模塊收到所述上部檢測模塊發(fā)送的電流變換信號，所述信號處理模塊沒有收到中部檢測模塊、下部檢測模塊的電流變換信號，所述檢測模塊組隨球磨機(jī)轉(zhuǎn)動到球磨機(jī)上部區(qū)域時，所述信號處理模塊沒有收到任何檢測模塊的電流變換信號，所述信號處理模塊認(rèn)為所述球磨機(jī)轉(zhuǎn)速沒有達(dá)到帶動球石群及礦料運動的轉(zhuǎn)速，且球磨機(jī)內(nèi)的球石群及礦料沒有占到整個球磨機(jī)內(nèi)部空間的50% ；在球磨機(jī)轉(zhuǎn)動一周過程中，所述檢測模塊組隨球磨機(jī)轉(zhuǎn)動到球磨機(jī)下部區(qū)域時，所述信號處理模塊收到所述上部檢測模塊、中部檢測模塊、下部檢測模塊發(fā)送的電流變換信號，所述檢測模塊組隨球磨機(jī)轉(zhuǎn)動到球磨機(jī)上部區(qū)域時，所述信號處理模塊收到所述下部檢測模塊發(fā)送的電流變換信號，所述信號處理模塊沒有收到所述上部檢測模塊、中部檢測模塊發(fā)送的電流變換信號，所述信號處理模塊認(rèn)為所述球磨機(jī)轉(zhuǎn)速沒有達(dá)到帶動球石群及礦料運動的轉(zhuǎn)速，且球磨機(jī)內(nèi)的球石群及礦料超過了整個球磨機(jī)內(nèi)部空間的50% ；在球磨機(jī)轉(zhuǎn)動一周過程中，所述信號處理模塊實時收到上部檢測模塊發(fā)送的電流變換信號，沒有收到中部檢測模塊和下部檢測模塊發(fā)送的電流變換信號；所述信號處理模塊認(rèn)為所述球磨機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到帶動球石群及礦料產(chǎn)生離心運動的轉(zhuǎn)速，且球磨機(jī)內(nèi)的球石群及礦料處于離心狀態(tài)；
在球磨機(jī)轉(zhuǎn)動一周過程中，所述信號處理模塊實時收到上部檢測模塊、中部檢測模塊發(fā)送的電流變換信號，沒有收到下部檢測模塊發(fā)送的電流變換信號；所述信號處理模塊認(rèn)為所述球磨機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到帶動球石群及礦料產(chǎn)生離心運動的轉(zhuǎn)速，且球磨機(jī)內(nèi)的球石群及礦料處于離心狀態(tài)；在球磨機(jī)轉(zhuǎn)動一周過程中，所述信號處理模塊間歇性的收到上部檢測模塊、下部檢測模塊發(fā)送的電流變換信號，所述信號處理模塊一直收到中部檢測模塊發(fā)送的電流變換信號，所述信號處理模塊認(rèn)為所述球磨機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到帶動球石群及礦料產(chǎn)生滾動拋落運動的轉(zhuǎn)速，且球磨機(jī)內(nèi)的球石群及礦料運動狀態(tài)存在拋落運動；在球磨機(jī)轉(zhuǎn)動狀態(tài)下，依據(jù)所述信號處理模塊接收到的所述檢測模塊組發(fā)送的電流變換信號，得到球磨機(jī)內(nèi)部球石群及礦料所占的比例。有益效果由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明克服了目前研究機(jī)構(gòu)所描述的球磨機(jī)內(nèi)部球石群及礦料動態(tài)分布情況不準(zhǔn)確的缺點，實現(xiàn)了球磨機(jī)內(nèi)部球石群及礦料動態(tài)分布 情況的實際檢測。


圖I為本發(fā)明檢測模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明動態(tài)分布檢測系統(tǒng)的電路示意圖；圖3為本發(fā)明球磨機(jī)靜止?fàn)顟B(tài)時的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明球磨機(jī)I內(nèi)的球石群11及礦料占整個球磨機(jī)I內(nèi)部空間的50%時，檢測模塊組位于球磨機(jī)I上部區(qū)域時的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明球磨機(jī)I內(nèi)的球石群11及礦料占整個球磨機(jī)I內(nèi)部空間的50%時，檢測模塊組位于球磨機(jī)I下部區(qū)域時的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明球磨機(jī)I內(nèi)的球石群11及礦料占整個球磨機(jī)I內(nèi)部空間的50%時，球磨機(jī)I轉(zhuǎn)動一周過程中，檢測模塊組輸出波形圖；圖7為本發(fā)明球磨機(jī)I內(nèi)的球石群11及礦料沒有占到整個球磨機(jī)I內(nèi)部空間的50%時，檢測模塊組位于球磨機(jī)I上部區(qū)域時的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本發(fā)明球磨機(jī)I內(nèi)的球石群11及礦料沒有占到整個球磨機(jī)I內(nèi)部空間的50%時，檢測模塊組位于球磨機(jī)I下部區(qū)域時的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為本發(fā)明球磨機(jī)I內(nèi)的球石群11及礦料沒有占到整個球磨機(jī)I內(nèi)部空間的50%時，球磨機(jī)I轉(zhuǎn)動一周過程中，檢測模塊組輸出波形圖；圖10為本發(fā)明球磨機(jī)I內(nèi)的球石群11及礦料超過整個球磨機(jī)I內(nèi)部空間的50%時，檢測模塊組位于球磨機(jī)I上部區(qū)域時的結(jié)構(gòu)示意圖；圖11為本發(fā)明球磨機(jī)I內(nèi)的球石群11及礦料超過整個球磨機(jī)I內(nèi)部空間的50%時，檢測模塊組位于球磨機(jī)I下部區(qū)域時的結(jié)構(gòu)示意圖；圖12為本發(fā)明球磨機(jī)I內(nèi)的球石群11及礦料超過整個球磨機(jī)I內(nèi)部空間的50%時，球磨機(jī)I轉(zhuǎn)動一周過程中，檢測模塊組輸出波形圖；圖13為本發(fā)明球磨機(jī)I內(nèi)的球石群11及礦料運動狀態(tài)存在拋落運動時，檢測模塊組位于球磨機(jī)I上部區(qū)域時的結(jié)構(gòu)示意圖；圖14為本發(fā)明球磨機(jī)I內(nèi)的球石群11及礦料運動狀態(tài)存在拋落運動時，檢測模塊組位于球磨機(jī)I下部區(qū)域時的結(jié)構(gòu)示意圖；圖15為本發(fā)明球磨機(jī)I內(nèi)的球石群11及礦料運動狀態(tài)存在拋落運動時，球磨機(jī)I轉(zhuǎn)動一周過程中，檢測模塊組輸出波形圖；圖16為本發(fā)明球磨機(jī)I內(nèi)的球石群11及礦料處于離心狀態(tài)時，檢測模塊組位于球磨機(jī)I下部區(qū)域時的結(jié)構(gòu)示意圖；圖17為本發(fā)明球磨機(jī)I內(nèi)的球石群11及礦料處于離心狀態(tài)時，球磨機(jī)I轉(zhuǎn)動一周過程中，檢測模塊組輸出波形圖；圖18為本發(fā)明球磨機(jī)I內(nèi)部沒有球石群11及礦料時，檢測模塊組位于球磨機(jī)I上部區(qū)域時的結(jié)構(gòu)示意圖；圖19為本發(fā)明球磨機(jī)I內(nèi)部沒有球石群11及礦料時，球磨機(jī)I轉(zhuǎn)動一周過程中， 檢測模塊組輸出波形圖；圖20為本發(fā)明球磨機(jī)I內(nèi)部充滿球石群11及礦料時，檢測模塊組位于球磨機(jī)I下部區(qū)域時的結(jié)構(gòu)示意圖；圖21為本發(fā)明球磨機(jī)I內(nèi)部充滿球石群11及礦料時，球磨機(jī)I轉(zhuǎn)動一周過程中，檢測模塊組輸出波形圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示進(jìn)一步闡述本發(fā)明。參照圖I、圖2、圖3，球磨機(jī)內(nèi)部球石群及礦料動態(tài)分布檢測系統(tǒng)，包括球磨機(jī)1，球磨機(jī)I上設(shè)有球磨機(jī)蓋2,球磨機(jī)I內(nèi)設(shè)有一動態(tài)分布檢測系統(tǒng),動態(tài)分布檢測系統(tǒng)包括一組位于球磨機(jī)I內(nèi)的檢測模塊組,檢測模塊組包括依次連接的上部檢測模塊、中部檢測模塊、下部檢測模塊，上部檢測模塊、中部檢測模塊、下部檢測模塊分別包括至少一個檢測模塊。檢測模塊包括一電機(jī)311、一測量頭312，測量頭312通過傳動機(jī)構(gòu)連接電機(jī)311，在電機(jī)311的轉(zhuǎn)動下通過傳動機(jī)構(gòu)帶動測量頭312轉(zhuǎn)動，電機(jī)311設(shè)置在球磨機(jī)蓋2中，測量頭312設(shè)置在球磨機(jī)蓋2下方。一個檢測模塊的測量頭312設(shè)置在另一個檢測模塊的測量頭312的下方，至少三個測量頭312依上往下排列，頂部的測量頭312設(shè)置在球磨機(jī)蓋2的下方，至少三個測量頭312深入到球磨機(jī)I內(nèi)部。檢測模塊還包括一測量電機(jī)311電流的電流測量裝置32，電流測量裝置32連接一信號處理模塊33，信號處理模塊33連接一無線發(fā)射模塊34。每一個檢測模塊的電流測量裝置32均連接信號處理模塊33。本發(fā)明直接把檢測模塊組深入到球磨機(jī)I內(nèi)部，本發(fā)明的測量頭312在電機(jī)311的帶動下轉(zhuǎn)動，當(dāng)球磨機(jī)I內(nèi)的球石群11和礦料與測量頭312接觸時，球磨機(jī)I內(nèi)的球石群11和礦料的量、球石群11的轉(zhuǎn)動狀態(tài)使電機(jī)處于不同的負(fù)載狀態(tài)，電機(jī)311的工作電流不同，電流測量裝置32檢測電流信息，并在電流發(fā)生變化時的電流變化信號傳送給信號處理模塊33，信號處理模塊33對電流信息進(jìn)行處理后，根據(jù)不同時刻電流信息的變化情況，判斷檢測模塊組是否受到球磨機(jī)I內(nèi)部球石群11及礦料的沖擊，并將判斷信息傳送給無線發(fā)射模塊34，通過無線發(fā)射模塊34將判斷信息發(fā)送給外部其他設(shè)備。本發(fā)明的電流檢測裝置32包括一電流檢測單元、一電流比較單元、一電流輸出單元。電路比較單元設(shè)有一電流定值，電流定值為電機(jī)311處于無球石群11及礦料沖擊時，空載的電流值。電流檢測單元檢測電機(jī)的當(dāng)前電流，電流比較單元將當(dāng)前電流與設(shè)定進(jìn)行比較，當(dāng)差值大于一設(shè)定值時，認(rèn)為此電機(jī)311驅(qū)動的測量頭312處于球石群11及礦料沖擊狀態(tài)。本發(fā)明采用多個檢測模塊的電流測量裝置32 —起檢測電機(jī)的電流信息，并分別將電流變換信號傳送給信號處理模塊33,信號處理模塊33能夠識別每一個電機(jī)的電流變化情況，從而判斷檢測模塊是否收到球石群11的沖擊。上述設(shè)計的檢測方式，檢測精度高、可靠性強(qiáng)，為球磨機(jī)節(jié)能調(diào)速、球磨機(jī)內(nèi)部流體分布研究，提供可靠試驗數(shù)據(jù)。參照圖I，每個檢測模塊中的傳動機(jī)構(gòu)包括連接軸43，每個連接軸43呈依次套疊設(shè)置，相鄰兩個轉(zhuǎn)動軸之間上下分別采用軸承支撐。相鄰兩個連接軸在套疊時，相鄰兩個軸承之間設(shè)有密封隔離層44，以便于防止球磨機(jī)I內(nèi)部礦料外泄。連接軸43的上端固定連接一大齒輪42，大齒輪42活動連接一小齒輪41，小齒輪41固定連接應(yīng)的電機(jī)311的輸出軸，連接軸43的下端與其對應(yīng)的測量頭固定連接。當(dāng)電機(jī)311的輸出軸轉(zhuǎn)動時，小齒輪41帶動大齒輪42、連接軸43、測量頭312 —起轉(zhuǎn)動。參照圖1，測量頭312呈圓柱形，球磨機(jī)I的轉(zhuǎn)動方向為橫向轉(zhuǎn)動，測量頭312的轉(zhuǎn) 動方向為豎向轉(zhuǎn)動，測量頭312的轉(zhuǎn)動方向與球磨機(jī)I的轉(zhuǎn)動方向垂直。上述設(shè)計的測量頭312安裝在球磨機(jī)蓋2下方后，在球磨機(jī)I轉(zhuǎn)動時，便于測量頭312與球磨機(jī)I內(nèi)部球石群11及礦料的接觸，電流測量裝置32能夠更好的反應(yīng)出測量頭的受力情況。依次連接的至少三個測量頭312連接成的長度等于球磨機(jī)I內(nèi)部半徑。動態(tài)分布檢測系統(tǒng)還包括一提供電能的電源模塊35，電源模塊35分別連接信號處理模塊33的電源輸入端和電機(jī)311的電源輸入端。無線發(fā)射模塊34通過無線的方式無線連接一顯示模塊，顯示模塊可以顯示每一個檢測模塊檢測到的電流情況，也可以模擬顯示球磨機(jī)I內(nèi)介質(zhì)的動態(tài)分別情況。以便遠(yuǎn)程查看球磨機(jī)I內(nèi)介質(zhì)動態(tài)分布情況。球磨機(jī)I上設(shè)有一角位移傳感器，角位移傳感器用于檢測球磨機(jī)I轉(zhuǎn)動的角位移，角位移傳感器連接信號處理模塊33，信號處理模塊33將角位移信息處理后，通過無線的方式遠(yuǎn)程顯示在顯示模塊上。參照圖6、圖9、圖12、圖15、圖17、圖19、圖21中，顯示模塊顯示球磨機(jī)I的角位移與相對應(yīng)的檢測模塊輸出波形圖。參照圖I，動態(tài)分布檢測系統(tǒng)優(yōu)選包括六個檢測模塊，六個測量頭312依次連接形成一長條形，六個測量頭312依次連接后所在的直線優(yōu)選與球磨機(jī)I的轉(zhuǎn)軸垂直。球磨機(jī)內(nèi)部球石群及礦料動態(tài)分布檢測方法，采用上述動態(tài)分布檢測系統(tǒng)對球磨機(jī)內(nèi)部球石群及礦料進(jìn)行檢測，包括如下步驟第一步，設(shè)備安裝在球磨機(jī)I正常工作前，將動態(tài)分布檢測系統(tǒng)的檢測模塊組進(jìn)行安裝，首先選擇上部檢測模塊a、中部檢測模塊b和下部檢測模塊C，上部檢測模塊a、中部檢測模塊b和下部檢測模塊c分別包括至少一個檢測模塊。將每個檢測模塊的電機(jī)311、電流測量裝置32設(shè)置在球磨機(jī)蓋2中，將動態(tài)分布檢測系統(tǒng)的信號處理模塊33、無線發(fā)射模塊34和電源模塊35也設(shè)置在球磨機(jī)蓋2中。將檢測模塊組的至少三個測量頭312依次設(shè)置在球磨機(jī)蓋2下方，并通過傳動機(jī)構(gòu)與對應(yīng)的電機(jī)311連接，至少三個測量頭312伸入到球磨機(jī)I內(nèi)部。第二步，信號采集球磨機(jī)I正常工作，信號處理模塊33采集檢測模塊的電機(jī)的電流變化情況和球磨機(jī)I轉(zhuǎn)動的角位移，根據(jù)角位移信息得到球磨機(jī)I的轉(zhuǎn)速信息。電流測量裝置32檢測電機(jī)311電流，當(dāng)前后時刻的電流發(fā)生變化時，電流測量裝置32將電流變換信號發(fā)送給信號處理模塊33。第三步，確定球磨機(jī)內(nèi)部球石群及礦料動態(tài)分布情況信號處理模塊33對電流變換信號進(jìn)行處理，確定球磨機(jī)內(nèi)部球石群及礦料動態(tài)分布情況。在球磨機(jī)I轉(zhuǎn)動狀態(tài)下，依據(jù)信號處理模塊33接收到的檢測模塊組發(fā)送的電流變換信號，得到球磨機(jī)I內(nèi)部球石群11及礦料所占的比例①參照圖18、圖19，在球磨機(jī)I轉(zhuǎn)動一周過程中，信號處理模塊33沒有收到電流變換信號時，信號處理模塊33認(rèn)為球磨機(jī)I內(nèi)部沒有球石群11及礦料。②參照圖20、圖21,在球磨機(jī)I轉(zhuǎn)動一周過程中,信號處理模塊33實時收到所有的檢測模塊發(fā)送的電流變換信號時，信號處理模塊33認(rèn)為球磨機(jī)I內(nèi)的球石群11及礦料占球磨機(jī)I內(nèi)部空間的100%。 ③參照圖4、圖5、圖6，在球磨機(jī)I轉(zhuǎn)動一周過程中，檢測模塊組隨球磨機(jī)I轉(zhuǎn)動到球磨機(jī)I下部區(qū)域時，信號處理模塊33收到所有的檢測模塊發(fā)送的電流變換信號，檢測模塊組隨球磨機(jī)I轉(zhuǎn)動到球磨機(jī)I上部區(qū)域時，信號處理模塊33沒有收到所有檢測模塊發(fā)送的電流變換信號，信號處理模塊33認(rèn)為球磨機(jī)轉(zhuǎn)速沒有達(dá)到帶動球石群及礦料運動的轉(zhuǎn)速，且球磨機(jī)I內(nèi)的球石群11及礦料占整個球磨機(jī)I內(nèi)部空間的50%。④參照圖7、圖8、圖9，在球磨機(jī)I轉(zhuǎn)動一周過程中，檢測模塊組隨球磨機(jī)I轉(zhuǎn)動到球磨機(jī)下部區(qū)域時，信號處理模塊33收到上部檢測模塊a、中部檢測模塊b發(fā)送的電流變換信號，信號處理模塊33沒有收到下部檢測模塊c的電流變換信號，檢測模塊組隨球磨機(jī)I轉(zhuǎn)動到球磨機(jī)I上部區(qū)域時，信號處理模塊33沒有收到任何檢測模塊的電流變換信號，信號處理模塊33認(rèn)為球磨機(jī)轉(zhuǎn)速沒有達(dá)到帶動球石群及礦料運動的轉(zhuǎn)速，且球磨機(jī)I內(nèi)的球石群11及礦料沒有占到整個球磨機(jī)I內(nèi)部空間的50%。在球磨機(jī)I轉(zhuǎn)動一周過程中，檢測模塊組隨球磨機(jī)I轉(zhuǎn)動到球磨機(jī)I下部區(qū)域時，信號處理模塊33收到上部檢測模塊a發(fā)送的電流變換信號，信號處理模塊33沒有收到中部檢測模塊b、下部檢測模塊c的電流變換信號，檢測模塊組隨球磨機(jī)I轉(zhuǎn)動到球磨機(jī)I上部區(qū)域時，信號處理模塊33沒有收到任何檢測模塊的電流變換信號，信號處理模塊33認(rèn)為球磨機(jī)I轉(zhuǎn)速沒有達(dá)到帶動球石群11及塊狀礦料運動的轉(zhuǎn)速，且球磨機(jī)I內(nèi)的球石群11及塊狀礦料沒有占到整個球磨機(jī)I內(nèi)部空間的50%。⑤參照圖10、圖11、圖12，在球磨機(jī)I轉(zhuǎn)動一周過程中，檢測模塊組隨球磨機(jī)I轉(zhuǎn)動到球磨機(jī)I下部區(qū)域時，信號處理模塊33收到上部檢測模塊a、中部檢測模塊b、下部檢測模塊c發(fā)送的電流變換信號，檢測模塊組隨球磨機(jī)I轉(zhuǎn)動到球磨機(jī)I上部區(qū)域時，信號處理模塊33收到下部檢測模塊c發(fā)送的電流變換信號，信號處理模塊33沒有收到上部檢測模塊a、中部檢測模塊b發(fā)送的電流變換信號，信號處理模塊33認(rèn)為球磨機(jī)轉(zhuǎn)速沒有達(dá)到帶動球石群及礦料運動的轉(zhuǎn)速，且球磨機(jī)I內(nèi)的球石群11及礦料超過了整個球磨機(jī)內(nèi)部空間的 50%。⑥參照圖13、圖14、圖15，在球磨機(jī)I轉(zhuǎn)動一周過程中，信號處理模塊33間歇性的收到上部檢測模塊a、下部檢測模塊c發(fā)送的電流變換信號，信號處理模塊33 —直收到中部檢測模塊b發(fā)送的電流變換信號，信號處理模塊33認(rèn)為球磨機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到帶動球石群及礦料產(chǎn)生滾動拋落運動的轉(zhuǎn)速，且球磨機(jī)I內(nèi)的球石群11及礦料運動狀態(tài)存在拋落運動。⑦參照圖16、圖17，在球磨機(jī)I轉(zhuǎn)動一周過程中，信號處理模塊33實時收到上部檢測模塊a發(fā)送的電流變換信號，沒有收到中部檢測模塊b和下部檢測模塊c發(fā)送的電流變換信號。信號處理模塊33認(rèn)為球磨機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到帶動球石群及礦料產(chǎn)生離心運動的轉(zhuǎn)速，且球磨機(jī)I內(nèi)的球石群11及礦料處于離心狀態(tài)。在球磨機(jī)I轉(zhuǎn)動一周過程中，信號處理模塊33實時收到上部檢測模塊a、中部檢測模塊b發(fā)送的電流變換信號，沒有收到下部檢測模塊c發(fā)送的電流變換信號。信號處理模塊33認(rèn)為球磨機(jī)I轉(zhuǎn)速達(dá)到帶動球石群11及塊狀礦料產(chǎn)生離心運動的轉(zhuǎn)速，且球磨機(jī)I內(nèi)的球石群11及塊狀礦料處于離心狀態(tài)。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本 發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求
1.球磨機(jī)內(nèi)部球石群及礦料動態(tài)分布檢測系統(tǒng)，包括一球磨機(jī)，所述球磨機(jī)上設(shè)有一球磨機(jī)蓋，其特征在于，所述球磨機(jī)內(nèi)設(shè)有一動態(tài)分布檢測系統(tǒng)，所述動態(tài)分布檢測系統(tǒng)包括一組位于所述球磨機(jī)內(nèi)的檢測模塊組，所述檢測模塊組包括依次連接的上部檢測模塊、中部檢測模塊、下部檢測模塊，所述上部檢測模塊、所述中部檢測模塊、所述下部檢測模塊分別包括至少一個檢測模塊；所述檢測模塊包括一電機(jī)、一測量頭，所述測量頭通過傳動機(jī)構(gòu)連接所述電機(jī)，在所述電機(jī)的轉(zhuǎn)動下通過傳動機(jī)構(gòu)帶動所述測量頭轉(zhuǎn)動，所述電機(jī)設(shè)置在所述球磨機(jī)蓋中，所述測量頭設(shè)置在所述球磨機(jī)蓋下方； 一個所述檢測模塊的測量頭設(shè)置在另一個檢測模塊的測量頭的下方，至少三個所述測量頭依上往下排列，頂部的所述測量頭設(shè)置在所述球磨機(jī)蓋的下方，至少三個所述測量頭深入到所述球磨機(jī)內(nèi)部； 所述檢測模塊還包括一測量所述電機(jī)電流的電流測量裝置，所述電流測量裝置連接一信號處理模塊，所述信號處理模塊連接一無線發(fā)射模塊；每一個所述檢測模塊的電流測量裝置均連接所述信號處理模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的球磨機(jī)內(nèi)部球石群及礦料動態(tài)分布檢測系統(tǒng)，其特征在于，每個所述檢測模塊中的傳動機(jī)構(gòu)包括連接軸，每個所述連接軸呈依次套疊設(shè)置，相鄰兩個所述轉(zhuǎn)動軸之間上下分別采用軸承支撐； 相鄰兩個所述連接軸在套疊時，相鄰兩個軸承之間設(shè)有密封隔離層，以便于防止球磨機(jī)內(nèi)部礦料外泄； 所述連接軸的上端固定連接一大齒輪，所述大齒輪活動連接一小齒輪，所述小齒輪固定連接所對應(yīng)的電機(jī)的輸出軸，所述連接軸的下端與其對應(yīng)的測量頭固定連接； 當(dāng)所述電機(jī)的輸出軸轉(zhuǎn)動時，所述小齒輪帶動大齒輪、連接軸、測量頭一起轉(zhuǎn)動。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的球磨機(jī)內(nèi)部球石群及礦料動態(tài)分布檢測系統(tǒng)，其特征在于，依次連接的至少三個所述測量頭連接成的長度等于球磨機(jī)內(nèi)半徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的球磨機(jī)內(nèi)部球石群及礦料動態(tài)分布檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述無線發(fā)射模塊通過無線的方式無線連接一顯示模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的球磨機(jī)內(nèi)部球石群及礦料動態(tài)分布檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述球磨機(jī)上設(shè)有一角位移傳感器，所述角位移傳感器用于檢測所述球磨機(jī)轉(zhuǎn)動的角位移，所述角位移傳感器連接所述信號處理模塊，所述信號處理模塊將角位移信息處理后，通過無線的方式遠(yuǎn)程顯示在顯示模塊上。
6.球磨機(jī)內(nèi)部球石群及礦料動態(tài)分布檢測方法，采用權(quán)利要求I所述的動態(tài)分布檢測系統(tǒng)對球磨機(jī)內(nèi)部球石群及礦料進(jìn)行檢測，其特征在于，包括如下步驟 1)設(shè)備安裝在球磨機(jī)正常工作前，將動態(tài)分布檢測系統(tǒng)的檢測模塊組進(jìn)行安裝，首先選擇上部檢測模塊、中部檢測模塊和下部檢測模塊，所述上部檢測模塊、所述中部檢測模塊、所述下部檢測模塊分別包括至少一個檢測模塊；將每個檢測模塊的電機(jī)、電流測量裝置設(shè)置在球磨機(jī)蓋中，將動態(tài)分布檢測系統(tǒng)的信號處理模塊、無線發(fā)射模塊和電源模塊也設(shè)置在球磨機(jī)蓋中； 將檢測模塊組的至少三個測量頭依次設(shè)置在球磨機(jī)蓋下方，并通過傳動機(jī)構(gòu)與對應(yīng)的電機(jī)連接，至少三個測量頭伸入到球磨機(jī)內(nèi)部； 2)信號采集球磨機(jī)正常工作，信號處理模塊采集檢測模塊的電機(jī)的電流變化情況和球磨機(jī)轉(zhuǎn)動的角位移； 電流測量裝置檢測電機(jī)電流，當(dāng)前后時刻的電流發(fā)生變化時，所述電流測量裝置將電流變換信號發(fā)送給所述信號處理模塊； 3)確定球磨機(jī)內(nèi)部球石群及礦料動態(tài)分布情況信號處理模塊對電流變換信號進(jìn)行處理，確定球磨機(jī)內(nèi)部球石群及礦料動態(tài)分布情況。
7.根據(jù)權(quán)利要6所述的球磨機(jī)內(nèi)部球石群及礦料動態(tài)分布檢測方法，其特征在于，步驟3)中，在球磨機(jī)轉(zhuǎn)動一周過程中，所述信號處理模塊沒有收到檢測模塊的電流測量裝置發(fā)送的電流變換信號時，所述信號處理模塊認(rèn)為球磨機(jī)內(nèi)部沒有球石群及礦料； 在球磨機(jī)轉(zhuǎn)動一周過程中，所述信號處理模塊實時收到所有的檢測模塊發(fā)送的電流變換信號時，所述信號處理模塊認(rèn)為所述球磨機(jī)內(nèi)的球石群及礦料占球磨機(jī)內(nèi)部空間的100%。
8.根據(jù)權(quán)利要6所述的球磨機(jī)內(nèi)部球石群及礦料動態(tài)分布檢測方法，其特征在于，步驟3)中，在球磨機(jī)轉(zhuǎn)動一周過程中，所述檢測模塊組隨球磨機(jī)轉(zhuǎn)動到球磨機(jī)下部區(qū)域時，所述信號處理模塊收到所有的檢測模塊發(fā)送的電流變換信號，所述檢測模塊組隨球磨機(jī)轉(zhuǎn)動到球磨機(jī)上部區(qū)域時，所述信號處理模塊沒有收到所有檢測模塊發(fā)送的電流變換信號，所述信號處理模塊認(rèn)為所述球磨機(jī)轉(zhuǎn)速沒有達(dá)到帶動球石群及礦料運動的轉(zhuǎn)速，且球磨機(jī)內(nèi)的球石群及礦料占整個球磨機(jī)內(nèi)部空間的50% ； 在球磨機(jī)轉(zhuǎn)動一周過程中，所述檢測模塊組隨球磨機(jī)轉(zhuǎn)動到球磨機(jī)下部區(qū)域時，所述信號處理模塊收到所述上部檢測模塊、中部檢測模塊發(fā)送的電流變換信號，所述信號處理模塊沒有收到下部檢測模塊的電流變換信號，所述檢測模塊組隨球磨機(jī)轉(zhuǎn)動到球磨機(jī)上部區(qū)域時，所述信號處理模塊沒有收到任何檢測模塊的電流變換信號，所述信號處理模塊認(rèn)為所述球磨機(jī)轉(zhuǎn)速沒有達(dá)到帶動球石群及礦料運動的轉(zhuǎn)速，且球磨機(jī)內(nèi)的球石群及礦料沒有占到整個球磨機(jī)內(nèi)部空間的50% ； 在球磨機(jī)轉(zhuǎn)動一周過程中，所述檢測模塊組隨球磨機(jī)轉(zhuǎn)動到球磨機(jī)下部區(qū)域時，所述信號處理模塊收到所述上部檢測模塊發(fā)送的電流變換信號，所述信號處理模塊沒有收到中部檢測模塊、下部檢測模塊的電流變換信號，所述檢測模塊組隨球磨機(jī)轉(zhuǎn)動到球磨機(jī)上部區(qū)域時，所述信號處理模塊沒有收到任何檢測模塊的電流變換信號，所述信號處理模塊認(rèn)為所述球磨機(jī)轉(zhuǎn)速沒有達(dá)到帶動球石群及礦料運動的轉(zhuǎn)速，且球磨機(jī)內(nèi)的球石群及礦料沒有占到整個球磨機(jī)內(nèi)部空間的50% ； 在球磨機(jī)轉(zhuǎn)動一周過程中，所述檢測模塊組隨球磨機(jī)轉(zhuǎn)動到球磨機(jī)下部區(qū)域時，所述信號處理模塊收到所述上部檢測模塊、中部檢測模塊、下部檢測模塊發(fā)送的電流變換信號，所述檢測模塊組隨球磨機(jī)轉(zhuǎn)動到球磨機(jī)上部區(qū)域時，所述信號處理模塊收到所述下部檢測模塊發(fā)送的電流變換信號，所述信號處理模塊沒有收到所述上部檢測模塊、中部檢測模塊發(fā)送的電流變換信號，所述信號處理模塊認(rèn)為所述球磨機(jī)轉(zhuǎn)速沒有達(dá)到帶動球石群及礦料運動的轉(zhuǎn)速，且球磨機(jī)內(nèi)的球石群及礦料超過了整個球磨機(jī)內(nèi)部空間的50 %。
9.根據(jù)權(quán)利要6所述的球磨機(jī)內(nèi)部球石群及礦料動態(tài)分布檢測方法，其特征在于，步驟3)中，在球磨機(jī)轉(zhuǎn)動一周過程中，所述信號處理模塊實時收到上部檢測模塊發(fā)送的電流變換信號，沒有收到中部檢測模塊和下部檢測模塊發(fā)送的電流變換信號；所述信號處理模塊認(rèn)為所述球磨機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到帶動球石群及礦料產(chǎn)生離心運動的轉(zhuǎn)速，且球磨機(jī)內(nèi)的球石群及礦料處于離心狀態(tài)； 在球磨機(jī)轉(zhuǎn)動一周過程中，所述信號處理模塊實時收到上部檢測模塊、中部檢測模塊發(fā)送的電流變換信號，沒有收到下部檢測模塊發(fā)送的電流變換信號；所述信號處理模塊認(rèn)為所述球磨機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到帶動球石群及礦料產(chǎn)生離心運動的轉(zhuǎn)速，且球磨機(jī)內(nèi)的球石群及礦料處于離心狀態(tài)。
10.根據(jù)權(quán)利要6所述的球磨機(jī)內(nèi)部球石群及礦料動態(tài)分布檢測方法，其特征在于，步驟3)中，在球磨機(jī)轉(zhuǎn)動一周過程中，所述信號處理模塊間歇性的收到上部檢測模塊、下部檢測模塊發(fā)送的電流變換信號，所述信號處理模塊一直收到中部檢測模塊發(fā)送的電流變換信號，所述信號處理模塊認(rèn)為所述球磨機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到帶動球石群及礦料產(chǎn)生滾動拋落運動的轉(zhuǎn)速，且球磨機(jī)內(nèi)的球石群及礦料運動狀態(tài)存在拋落運動。
全文摘要
本發(fā)明涉及磨細(xì)工程機(jī)械領(lǐng)域，尤其涉及一種球磨機(jī)。球磨機(jī)內(nèi)部球石群及礦料動態(tài)分布檢測系統(tǒng)，包括球磨機(jī)，球磨機(jī)上設(shè)有球磨機(jī)蓋，球磨機(jī)內(nèi)設(shè)有一動態(tài)分布檢測系統(tǒng)。球磨機(jī)內(nèi)部球石群及礦料動態(tài)分布檢測方法，采用動態(tài)分布檢測系統(tǒng)對球磨機(jī)內(nèi)部球石群及礦料進(jìn)行檢測，包括如下步驟1)設(shè)備安裝；2)信號采集；3)確定球磨機(jī)內(nèi)部球石群及礦料動態(tài)分布情況。由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明克服了目前研究機(jī)構(gòu)所描述的球磨機(jī)內(nèi)部球石群及礦料動態(tài)分布情況不準(zhǔn)確的缺點，實現(xiàn)了球磨機(jī)內(nèi)部球石群及礦料動態(tài)分布情況的實際檢測。
文檔編號G01D21/00GK102788610SQ201210059870
公開日2012年11月21日 申請日期2012年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月9日
發(fā)明者劉偉, 申晉, 胡建中, 許飛云, 譚博學(xué), 賈民平, 馬立修, 黃鵬 申請人:山東理工大學(xué)